内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳的实验室制取
1.试剂的选择
(1)试剂: 和大理石(或石灰石,主要成分都是 )
用大理石作试剂的原因是原料廉价易得,反应速率适中,便于气体收集
(2) 不选用其他物质的原因
不能选用的试剂
原因分析
浓盐酸
浓盐酸 。
稀硫酸
稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在大理石表面,会阻碍反应持续进行,不能连续、大量地制取二氧化碳。
碳酸钙粉末或碳酸钠粉末
碳酸钙粉末或碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,产生的气体不利于收集。
(3)反应原理(化学反应方程式): 。
提分要点:
①碳酸钙粉末可以和稀硫酸反应制取二氧化碳。
例题1.将二氧化碳通入水中,可以制取汽水,实验室制取二氧化碳选用试剂正确的是( )
A.氧化铜和碳 B.大理石块与稀盐酸 C.氯酸钾与二氧化锰 D.碳与氧气
例题2.实验室用块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳,选用块状大理石的最主要原因是( )
A.粉状大理石需将块状大理石研磨后得到,不方便
B.粉状大理石颗粒过细,堵塞导管,无法收集气体
C.块状大理石与粉末状大理石相比,碳酸钙纯度更高
D.块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行
例题3.某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素,下列分析正确的是( )
实验编号
石灰石的状态
稀盐酸的浓度
温度/℃
①
块状
10%
20
②
块状
20%
20
③
粉末
10%
20
④
块状
20%
40
A.①④探究稀盐酸的浓度的影响 B.②③探究稀盐酸的浓度的影响
C.①③探究石灰石状态的影响 D.③④探究温度的影响
1.发生装置
(1)选择依据:根据反应物的状态和反应条件
制取的气体
制取原理
反应物状态
反应条件
CO2
(2)选择装置
装置
装置特点
简易装置,少量气体制取
便于添加液体,长颈漏斗下端要伸入液面以下,形成液封。
用分液漏斗,通过控制活塞开关,便于控制反应速率。
添加了多空隔板和弹簧夹,可以控制反应的发生和停止
2.收集装置
(1)选择依据:气体的性质
制取的气体
气体密度与空气比较
是否溶于水,是否与水反应
CO2
(2)选择装置:向上排空气法收集
装置
装置注意
导管要伸至集气瓶底部,目的是排净瓶内空气,使收集的气体更纯。
3. 实验室制取CO2的装置
例题4.如图所示是实验室制取二氧化碳的发生装置
(1) 与A装置相比,B装置的优点是 。
(2) 在加入试剂之前,检查C装置气密性的方法是 。
(3) 按图甲中C所示将大理石放在多孔塑料隔板上,若打开弹簧夹,通过长颈漏斗注入稀盐酸,使酸液刚好浸没大理石,此时观察到的现像是 。
(4) 与B装置相比,C装置的优点是 。如图乙所示, (填字母)装置也具有这一优点。
4. 实验室制取二氧化碳的步骤
检查装置气密性 →加入固体药品 → 加入液体药品 → 收集气体并验满 → 正放在桌面
5. CO2的检验与验满判断
提分要点:
①实验室检验二氧化碳用澄清石灰水
②干燥二氧化碳气体可用浓硫酸
③吸收二氧化碳可用氢氧化钠溶液
④工业上用高温煅烧石灰石来制取二氧化碳,方程式为 。
例题5.实验室制取二氧化碳的有关操作如下图,正确的是( )
A.检查气密性 B.制气
C.收集 D.检验二氧化碳
例题6.下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、干燥、收集、验满的操作,其中正确的是( )
A. 制取 B.干燥 C.收集 D.验满
例题7.用下图所示的四套装置来制取CO2,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为( )A. B. C. D.
例题8.我校学生在陈老师的指导下完成了制取二氧化碳实验,并开展了一系列实践活动,请回答下列问题。
(1)仪器C的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳需要用到的仪器有 (填序号)。
(3)仪器A中发生反应的化学方程式 。
同学们设计了下图所示装置以探究二氧化碳对环境温度的影响。
(4)简述检查该装置气密性的方法 。
(5)能说明二氧化碳比空气的保温效果更好的现象是 。
同学们设计了一款水草缸的二氧化碳自动补给装置,如下图所示。
(6)气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过B瓶反映(每秒冒一个气泡比较合适),请在B瓶虚线框中将导管补充完整 。
(7)简述该装置能自动补给二氧化碳的原理 。
(8)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”、“2”或“3”)。
(9)同学们利用家中废旧物品组装了一套简易灭火器,如下图所示。使用时将塑料瓶 (填一种操作)使米醋和小苏打混合,瓶内喷出大量泡沫即可灭火。
1. 实验室制取气体的一般思路
(1) 确定反应原理:反应条件,选择试剂,通过什么反应来制取
需要综合考虑反应速率大小,产生的气体是否易于收集,是否纯净,实验操作是否简单,安全,实验过程是否环保以及试剂价格等因素。
(2) 设计装置:根据反应物的状态和反应条件确定发生装置;根据气体性质确定收集装置。
(3) 验证气体:根据气体性质,可燃性,助燃性,与某些试剂反应等进行验证。
2. 实验室常见气体制取的装置选择
(1) 发生装置
装置类型
发生装置
示例
固体加热型
高锰酸钾加热分解制取氧气
固液常温型
过氧化氢分解制取氧气
大理石和稀盐酸制取二氧化碳
(2)气体收集装置
选择的依据是气体的 和 。
①气体的密度 空气的密度(或相对分子质量大于29),可用 收集 。
②气体的密度 空气的密度(或相对分子质量小于29),可用 收集。
③气体 ,可用排水法收集
实验室常见气体收集装置
收集装置
向上排空气法
向下排空气法
排水法
示例
氧气、二氧化碳
氢气
氧气、氢气
特点
排空气法收集的气体比较 。
排水法收集的气体比较
1. 实验室可用碳酸钙粉末和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳( )
2. 实验室可用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳( )
3. 实验室可用浓盐酸代替稀盐酸制取二氧化碳。( )
4. 实验室可用向下排空气法收集二氧化碳。( )
5. 实验室可用紫色石蕊溶液来检验二氧化碳。( )
6. 实验室检验二氧化碳是否收集满,可用带火星的木条靠近瓶口。( )
1.为证明鸡蛋的成分含有碳酸钙,可在鸡蛋壳上滴加( )
A.酒精 B.水 C.石灰水 D.稀盐酸
2.用下列实验装置进行二氧化碳气体的制取,能达到实验目的的是( )
A. 检查气密性 B.控制反应的发生和停止 C.收集 D.验满
3.实验室里制取并收集二氧化碳气体时一般有以下操作步骤:①检查装置的气密性;②连接装置;③加入大理石;④加人稀盐酸;⑤收集;⑥验满。其中排列顺序正确的是( )
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
4.要鉴别空气、O2、CO2三瓶气体,最简便的方法是( )
A.将带火星的木条分别伸入集气瓶内 B.分别通入澄清石灰水中
C.将燃着的木条分别伸入集气瓶内 D.测定和比较三种气体的密度
5.下图是实验室常见的一些装置,关于装置的选择和使用错误的是( )
A.甲装置既可以作为制取氧气的发生装置,也可以作为制取二氧化碳的发生装置
B.乙装置可作为利用干燥的高锰酸钾制取氧气的发生装置
C.丙装置测量氧气体积时,瓶内装满水,气体从c端进入,另一端与量筒相连
D.若盐酸和石灰石足量,选择甲、丙两种装置,导管c接导管a依然无法收集到一瓶CO2
6.欲在实验室制取某气体时,下列因素中不需要考虑的是( )
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
7.实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是( )
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
8.医院给病人输氧时用到类似如图所示装置。关于该装置,下列说法不正确的是( )
A.输氧时,b导管连接供给氧气的钢瓶
B.输氧时,该装置可用来观测氧气输出的速率
C.若将该装置中的水完全倒出,用于收集O2时,应在b导管处验满
D.实验室中将该装置盛浓硫酸干燥氧气时,气体从b导管进入
9.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置,下列说法错误的是( )
A.将细铁丝绕成螺旋状增加与氧气的接触面积,利于铁丝燃烧
B.浓硫酸的作用是干燥氧气
C.塑料瓶底部加少许水是为了溶解没反应的氧气
D.该实验选用分液漏斗是为了得到平稳的气流
10.甲、乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析不正确的是( )
A.此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置优点可以控制化学反应的发生与停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
11.用下列装置进行实验,不能达到目的的是( )
A.干燥CO2 B.收集O2 D.验证CO2的性质 D.监控气体流速
12.《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载,这里的“石灰”指的是石灰石。上述记载所涉及的主要反应的化学方程式为 ,反应的类型为 。
13.实验室制备并收集二氧化碳。
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液
①选用药品。按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示:
图中丙对应实验 (选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳,相应的化学方程式是 ;不用甲对应的药品,理由是 。
②搭建装置。组装简易启普发生器,应选用 (选填编号)。
③收集二氧化碳。用如图装置收集时,空气从 (选填“x”或“y”)端排出。
④检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式 。
1.如图所示,是实验室常用的一个装置,相关说法正确的是( )
A.M中盛放稀硫酸,N中隔板上放大理石,可制取二氧化碳气体
B.关闭弹簧夹,在M中不断加水,水面不断下降,证明该装置气密性良好
C.该装置可以用于过氧化氢溶液制取氧气
D.该装置可以用于储藏少量氢气
2.下图五个装置都能制取二氧化碳,其中能随时控制制反应的发生和停止的是( )
A.①② B.②④ C.②③⑤ D.②④⑤
3.下列4个坐标图分别表示4个实验过程中某些质量的变化,其中正确的是( )
A. B. C. D.
A.向一定量CaCO3中加入稀盐酸 B.向盛有MnO2的试管中加入H2O2溶液
C.向一定量石灰石中滴加稀盐酸至过量 D.用相同的过氧化氢溶液分别制取氧气
4.实验室制取CO2、O2 和H2是初中化学必备知识。下列说法不正确的是( )
A.CO2和O2的发生装置可以相同 B.CO2和O2的发生装置可以不同
C.CO2和H2的收集装置完全相同 D.O2和H2的发生和收集装置可以相同
5.在实验室中制备有毒气体X的装置如图所示,下列说法错误的是( )
A.制取X的反应能在常温下发生
B.该发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止
C.X的密度小于空气
D.烧杯中液体的作用是处理尾气
6.向一定量的石灰石中不断滴加稀盐酸,相关量变化如图。下列说法错误的是( )
A.气体X是二氧化碳 B.m点的值为2.2
C.b点→c点线段有水生成 D.a点时,石灰石未完全参加反应
7.利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶,使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应,测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.碳酸钙粉末产生的CO2质量多
B.块状碳酸钙产生的CO2质量多
C.对比分析a、b点可知,曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应
D.对比分析c、d点可知,相同的气压时,块状碳酸钙需要时间短
8.如图所示装置被称为“万能瓶”,当被收集的气体从a口进入时,瓶内的空气从b口排出,相当于向上排空气法收集'气体。现若将被收集的气休从b口进人,则它可收集的气体为( )
①H2 ②O2 ③CO2
A. 只有①
B.只有①和②
C.只有③
D.①②③均可
9.在实验室制取CO2的发生装置中连接压传感器(如图一),实验过程中试管内一压强的变化情况如图二所示。下列有关法错误的是( )
A.ab 段试管中液面逐渐下降 B.cd段长领漏斗中液面逐渐上升
C.c点对应的操作是打开活塞 D.bc 段石灰石与盐酸脱离接触
10.用下图装置进行CO2的制取、收集和验满实验,利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况,记录如下表(不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生气体对结果的影响)。下列说法错误的是( )
CO2的体积分数/%
36.3
39.2
43.1
44.3
木条的燃烧状况
正常燃烧
火焰变小
火焰变小
刚好熄灭
A.采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B.若木条刚好熄灭,则瓶内体积分数最大的气体是N2
C.当O2的体积分数为12%时,木条的火焰变小
D.该实验说明要收集较纯净CO2,需在木条熄灭后再通入一会儿CO2
11.下图所示是实验室常用的实验装置:
(1)写出带标号仪器的名称:
① ;②
(2)在实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,在A~E中都能选用的装置是 。
(3)常温下用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,在A~E中应选用的发生装置是 (填序号,下同),收集装置是 ;实验室加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物制取NH3,选用的发生装置为 ,收集装置是 ;实验室用FeS固体和稀盐酸反应制取H2S,选用的发生装置为 ,收集装置为 (已知:NH3极易溶于水,H2S能溶于水)
(4)F装置可用来测量生成CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 。植物油上方原有的空气对实验的结果 (选填“有或“没有”)明显影响。
(5)加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO2,其化学方程式分别是:
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
利用加热碳酸氢钠的方法制取CO2,应该选用的发生装置是 (填序号),不选用碳酸氢铵制取CO2的理由是
12.以下是用优质石灰石(含少量SiO2)制备生产牙套所需轻质碳酸钙的两种流程图:
已知:SiO2不溶于水和盐酸,高温下也不分解。
(1)“操作1~3”均为过滤。在化学实验室进行这种操作时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_________。
(2)“气体1~2”都是_________(填化学式);“固体a”的名称为_________。
(3)途径I中:
“酸溶”是指将原料溶于盐酸,发生反应的化学方程式为_________;
“转化”过程发生反应的化学方程式是:,则X的化学式为____。
(4)途径Ⅱ中:
“高温煅烧”时发生的反应属于_________反应(填基本反应类型);
“消化”是使高温煅烧后的固体生成物转变为消石灰【化学式为Ca(OH)2】的过程,该过程发生反应的化学方程式为_________。
(5)从节约能源、减少大气污染等角度考虑,途径____(选填“I”或“Ⅱ”)是较好的生产流程。
13.制取CO2并进行气体体积分数测定,部分仪器和装置如图所示。
已知:CO2能与NaOH反应生成 Na2CO3和H2O。
(1)用图A中的仪器组装制取二氧化碳的发生装置,无须用到的仪器是 (填仪器名称)
(2)实验室制取CO2的化学方程式是: ;收集一试管气体可选用 (选“B”或“C”)依据是 。
(3)如图D收集一试管气体进行实验,打开止水夹,向试管中注入少量NaOH溶液充分振荡后,注射器活塞最终停留在8mL刻度处。
①收集的气休中CO2的体积分数为
②测定气体中CO2的体积分数,选用NaOH溶液测定的依据是 。(写两点)
14.图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置。
(1) 写出图乙中a仪器的名称 。
(2) 欲使图甲装置生成二氧化碳气体的反应停止,所做的操作是 。该操作和乙图中的 (填序号)装置的作用原理相似。
(3)该装置虚线框中应选用乙图中的 (填序号)装置来收集CO2气体。要验证CO2气体在水中的溶解性,操作方法是 。
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第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳的实验室制取
1.试剂的选择
(1)试剂: 稀盐酸 和大理石(或石灰石,主要成分都是 CaCO3 )
用大理石作试剂的原因是原料廉价易得,反应速率适中,便于气体收集
(2) 不选用其他物质的原因
不能选用的试剂
原因分析
浓盐酸
浓盐酸 易挥发出氯化氢气体,导致收集的CO2气体不纯 。
稀硫酸
稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在大理石表面,会阻碍反应持续进行,不能连续、大量地制取二氧化碳。
碳酸钙粉末或碳酸钠粉末
碳酸钙粉末或碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,产生的气体不利于收集。
(3)反应原理(化学反应方程式): CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
提分要点:
①碳酸钙粉末可以和稀硫酸反应制取二氧化碳。
例题1.将二氧化碳通入水中,可以制取汽水,实验室制取二氧化碳选用试剂正确的是( )
A.氧化铜和碳 B.大理石块与稀盐酸 C.氯酸钾与二氧化锰 D.碳与氧气
【答案】B
【解析】实验室制取二氧化碳的试剂是大理石和稀盐酸。故选B
例题2.实验室用块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳,选用块状大理石的最主要原因是( )
A.粉状大理石需将块状大理石研磨后得到,不方便
B.粉状大理石颗粒过细,堵塞导管,无法收集气体
C.块状大理石与粉末状大理石相比,碳酸钙纯度更高
D.块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行
【答案】D
【解析】A、虽然粉状大理石需研磨得到相对麻烦,但这不是选用块状大理石的最主要原因,该选项错误;
B、在合理实验操作下,粉状大理石不一定会堵塞导管,这不是选用块状大理石的关键因素,该选项错误;
C、块状大理石和粉状大理石中碳酸钙纯度一般没有明显差异,该选项错误;
D、粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率过快,不易控制;块状大理石与稀盐酸接触面积相对较小,反应速率适中,能使反应平稳进行,便于气体收集和实验操作,这是选用块状大理石的最主要原因,该选项正确。故选D
例题3.某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素,下列分析正确的是( )
实验编号
石灰石的状态
稀盐酸的浓度
温度/℃
①
块状
10%
20
②
块状
20%
20
③
粉末
10%
20
④
块状
20%
40
A.①④探究稀盐酸的浓度的影响 B.②③探究稀盐酸的浓度的影响
C.①③探究石灰石状态的影响 D.③④探究温度的影响
【答案】C
【解析】A、由表格数据可知,实验①④中稀盐酸的浓度、温度均不同,变量不唯一,不能探究稀盐酸的浓度的影响,说法错误,不符合题意;
B、由表格数据可知,实验②③中石灰石的状态、稀盐酸的浓度均不同,变量不唯一,不能探究稀盐酸的浓度的影响,说法错误,不符合题意;
C、由表格数据可知,实验①③中石灰石的状态不同,其他条件相同,变量唯一,能探究石灰石状态的影响,说法正确,符合题意;
D、由表格数据可知,实验③④中石灰石的状态、稀盐酸的浓度、温度均不同,变量不唯一,不能探究温度的影响,说法错误,不符合题意。故选C
1.发生装置
(1)选择依据:根据反应物的状态和反应条件
制取的气体
制取原理
反应物状态
反应条件
CO2
稀盐酸和石灰石反应
固体和液体
常温
(2)选择装置
装置
装置特点
简易装置,少量气体制取
便于添加液体,长颈漏斗下端要伸入液面以下,形成液封。
用分液漏斗,通过控制活塞开关,便于控制反应速率。
添加了多空隔板和弹簧夹,可以控制反应的发生和停止
2.收集装置
(1)选择依据:气体的性质
制取的气体
气体密度与空气比较
是否溶于水,是否与水反应
CO2
比空气大
能溶于水,且与水能反应
(2)选择装置:向上排空气法收集
装置
装置注意
导管要伸至集气瓶底部,目的是排净瓶内空气,使收集的气体更纯。
3. 实验室制取CO2的装置
例题4.如图所示是实验室制取二氧化碳的发生装置
(1) 与A装置相比,B装置的优点是 。
(2) 在加入试剂之前,检查C装置气密性的方法是 。
(3) 按图甲中C所示将大理石放在多孔塑料隔板上,若打开弹簧夹,通过长颈漏斗注入稀盐酸,使酸液刚好浸没大理石,此时观察到的现像是 。
(4) 与B装置相比,C装置的优点是 。如图乙所示, (填字母)装置也具有这一优点。
【答案】(1)便于添加液体(2)用弹簧夹夹紧乳胶管,向长颈漏斗中注水至长颈漏斗下端没入液面以下,继续注水,若长颈漏斗中有一段稳定的水柱,则证明气密性好。(3)大理石溶解,表面有气泡出现(4)控制反应的发生和停止;EG
【解析】(1)A装置是制取气体的简易装置,与A装置相比,B装置中有长颈漏斗,可以随时添加液体试剂。
(2)检查C装置气密性的方法:先用弹簧夹夹紧乳胶管,向长颈漏斗中注水至长颈漏斗下端管口浸没在液面以下,继续注水,若观察到长颈漏斗内形成一段稳定的水柱,则装置不漏气。
(3)当稀盐酸与大理石接触时,二者发生反应生成CO2气体,故能观察到产生大量气泡。
(4)C装置中,反应开始后,若夹紧弹簧夹,产生的气体不能排出,试管内气压增大,试管中的液体被压入长颈漏斗,使试管内液面下降,固体与液体分离,反应就会停止:若打开弹簧夹,气体排出,试管内液面上升,固体与液体重新接触,反应就会继续。因此C装置的优点是可以控制反应的发生与停止,图乙中的E、G装置也具有这一优点
4. 实验室制取二氧化碳的步骤
检查装置气密性 →加入固体药品 → 加入液体药品 → 收集气体并验满 → 正放在桌面
5. CO2的检验与验满判断
提分要点:
①实验室检验二氧化碳用澄清石灰水
②干燥二氧化碳气体可用浓硫酸
③吸收二氧化碳可用氢氧化钠溶液
④工业上用高温煅烧石灰石来制取二氧化碳,方程式为 CaCO3CaO+CO2↑ 。
例题5.实验室制取二氧化碳的有关操作如下图,正确的是( )
A.检查气密性 B.制气
C.收集 D.检验二氧化碳
【答案】AC
【解析】A、检查气密性的方法是先夹住止水夹,然后向长颈漏斗中加水,若水流下后液面不再下降,则证明气密性好,故正确;
B、实验室应用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,不能用稀硫酸,故错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,气体应从长管通入,故正确;
D、检验二氧化碳气体应用澄清的石灰水,故错误。故选AC
例题6.下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、干燥、收集、验满的操作,其中正确的是( )
A. 制取 B.干燥 C.收集 D.验满
【答案】C
【解析】A.A装置长颈漏斗要深入液面以下形成液封,故A错误;B.干燥气体,要从长导管进,短导管出,故B错误;C.收集二氧化碳气体导管要深入集气瓶底部,故C正确;D.验满是将燃着的木条靠近集气瓶口。故选C
例题7.用下图所示的四套装置来制取CO2,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】D大理石和稀盐酸一直混合在一起,无法分离,故无法控制发生和停止
例题8.我校学生在陈老师的指导下完成了制取二氧化碳实验,并开展了一系列实践活动,请回答下列问题。
(1)仪器C的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳需要用到的仪器有 (填序号)。
(3)仪器A中发生反应的化学方程式 。
同学们设计了下图所示装置以探究二氧化碳对环境温度的影响。
(4)简述检查该装置气密性的方法 。
(5)能说明二氧化碳比空气的保温效果更好的现象是 。
同学们设计了一款水草缸的二氧化碳自动补给装置,如下图所示。
(6)气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过B瓶反映(每秒冒一个气泡比较合适),请在B瓶虚线框中将导管补充完整 。
(7)简述该装置能自动补给二氧化碳的原理 。
(8)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”、“2”或“3”)。
(9)同学们利用家中废旧物品组装了一套简易灭火器,如下图所示。使用时将塑料瓶 (填一种操作)使米醋和小苏打混合,瓶内喷出大量泡沫即可灭火。
【答案】(1)长颈漏斗(2)ABCF(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(4)双手紧握左侧集气瓶,玻璃导管内红墨水向右移动,松手后,玻璃导管内红墨水回到起始位置,证明装置气密性良好(5)玻璃管中的红墨水向左移(6)(7)稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体,气体通过导管进入水草缸,二氧化碳气体充足,生成气体无法逸出,稀盐酸与石灰石脱离,反应停止,二氧化碳气体不足时,装置内压强减小,大气压将长颈漏斗内稀盐酸重新压入A瓶中与大理石接触,反应继续(8)3(9)倒置
【解析】(1)仪器C的名称:长颈漏斗。
(2)实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,该反应不需要加热,发生装置选择ACF,二氧化碳密度比空气大且二氧化碳能溶于水,利用向上排空气法收集二氧化碳,实验室制取二氧化碳需要用到的仪器有ABCF。
(3)仪器A中发生反应是指碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,该反应化学方程式:。
(4)简述检查该装置气密性的方法:双手紧握左侧集气瓶,玻璃导管内红墨水向右移动,松手后,玻璃导管内红墨水回到起始位置,证明装置气密性良好。
(5)由于二氧化碳比空气的保温效果更好,同样强度的阳光照射后,右侧瓶内气体温度比左侧瓶内气体温度升高更多,导致右侧瓶内气体的压强比左侧瓶内大,因此玻璃管中的红墨水向左移。
(6)B瓶的作用是通过观察气泡来反映供气速度,气体应从长导管进入,短导管排出,所以B瓶虚线框中应是长导管伸到接近瓶底,短导管刚露出橡皮塞,即
。
(7)稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体,气体通过导管进入水草缸,二氧化碳气体充足,生成气体无法逸出,稀盐酸与石灰石脱离,反应停止,二氧化碳气体不足时,装置内压强减小,大气压将长颈漏斗内稀盐酸重新压入A瓶中与大理石接触,反应继续,所以该装置能自动补给二氧化碳。
(8)为了使二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸3的位置。因为二氧化碳密度比水大,从3处通入,二氧化碳能在水中有更长的路径,与水充分接触,从而更充分地溶解。
(9)使用时将塑料瓶倒置,使米醋与小苏打接触,米醋与小苏打反应生成二氧化碳气体,瓶内喷出大量泡沫即可灭火。
1. 实验室制取气体的一般思路
(1) 确定反应原理:反应条件,选择试剂,通过什么反应来制取
需要综合考虑反应速率大小,产生的气体是否易于收集,是否纯净,实验操作是否简单,安全,实验过程是否环保以及试剂价格等因素。
(2) 设计装置:根据反应物的状态和反应条件确定发生装置;根据气体性质确定收集装置。
(3) 验证气体:根据气体性质,可燃性,助燃性,与某些试剂反应等进行验证。
2. 实验室常见气体制取的装置选择
(1) 发生装置
装置类型
发生装置
示例
固体加热型
高锰酸钾加热分解制取氧气
固液常温型
过氧化氢分解制取氧气
大理石和稀盐酸制取二氧化碳
(2)气体收集装置
选择的依据是气体的 密度 和 溶解性 。
①气体的密度 大于 空气的密度(或相对分子质量大于29),可用 向上排空气法 收集 。
②气体的密度 小于 空气的密度(或相对分子质量小于29),可用 向下排空气 收集。
③气体 不易溶于水,且不与水反应 ,可用排水法收集
实验室常见气体收集装置
收集装置
向上排空气法
向下排空气法
排水法
示例
氧气、二氧化碳
氢气
氧气、氢气
特点
排空气法收集的气体比较 干燥 。
排水法收集的气体比较 纯净
1. 实验室可用碳酸钙粉末和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳( × )
2. 实验室可用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳(×)
3. 实验室可用浓盐酸代替稀盐酸制取二氧化碳。(× )
4. 实验室可用向下排空气法收集二氧化碳。( × )
5. 实验室可用紫色石蕊溶液来检验二氧化碳。( ×)
6. 实验室检验二氧化碳是否收集满,可用带火星的木条靠近瓶口。( √ )
1.为证明鸡蛋的成分含有碳酸钙,可在鸡蛋壳上滴加( )
A.酒精 B.水 C.石灰水 D.稀盐酸
【答案】D
【解析】稀盐酸能与碳酸钙反应产生二氧化碳气体,故选D
2.用下列实验装置进行二氧化碳气体的制取,能达到实验目的的是( )
A. 检查气密性 B.控制反应的发生和停止 C.收集 D.验满
【答案】B
【解析】(1)长颈漏斗下端没有伸入液面以下,气密性不好;B.通过止水夹控制气压变化使固液分离达到控制反应的发生和停止;C.收集二氧化碳气体,二氧化碳密度大于空气,应该从长导管进入;D.验满是将燃着的木条靠近瓶口,不是伸入瓶内。故选B
3.实验室里制取并收集二氧化碳气体时一般有以下操作步骤:①检查装置的气密性;②连接装置;③加入大理石;④加人稀盐酸;⑤收集;⑥验满。其中排列顺序正确的是( )
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
【答案】C
【解析】实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,制取步骤为查、装、定、点、收、离、熄。故选C
4.要鉴别空气、O2、CO2三瓶气体,最简便的方法是( )
A.将带火星的木条分别伸入集气瓶内 B.分别通入澄清石灰水中
C.将燃着的木条分别伸入集气瓶内 D.测定和比较三种气体的密度
【答案】C
【解析】可用燃着的木条进行鉴别,燃烧更旺的是氧气、正常燃烧的是空气,熄灭的是二氧化碳气体。故选C
5.下图是实验室常见的一些装置,关于装置的选择和使用错误的是( )
A.甲装置既可以作为制取氧气的发生装置,也可以作为制取二氧化碳的发生装置
B.乙装置可作为利用干燥的高锰酸钾制取氧气的发生装置
C.丙装置测量氧气体积时,瓶内装满水,气体从c端进入,另一端与量筒相连
D.若盐酸和石灰石足量,选择甲、丙两种装置,导管c接导管a依然无法收集到一瓶CO2
【答案】D
【解析】甲装置是固液常温型装置,可以用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,也可以用双氧水和二氧化锰混合制取氧气,故A说法合理,不符合题意,A错误;B.因为高锰酸钾是干燥的,在试管口不会产生冷凝水,故说法正确,不合题意;C.氧气不易溶于水,可用排水法收集,说法正确不合题意;D.因为二氧化碳能溶于水1体积水约溶解,当石灰石和盐酸足量时,可以收集到一瓶二氧化碳,故D错误,故选D
6.欲在实验室制取某气体时,下列因素中不需要考虑的是( )
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
【答案】D
【解析】A、实验室制取气体,首先得有合适的药品。药品容易获得,才能保证实验可进行,并且这些药品要能通过反应生成所要制取的气体,这是制取气体的基础,不符合题意。
B、反应条件易于控制很重要,比如有的反应需要加热,有的在常温下即可,如果条件难控制,实验就不好操作。反应速率也得适中,速率太快,气体来不及收集;速率太慢,实验效率太低,不符合题意。
C、操作简便易行,能让实验在常规实验室条件下顺利开展;安全可靠是为了保障实验人员和设备的安全;节能环保符合现代实验的理念和要求,不符合题意。
D、所要制取气体的颜色和气味,只是气体本身的物理性质,不会影响气体的制取过程,比如制取氧气,不管氧气是无色无味的,制取方法都是根据反应原理、条件等确定,符合题意。 故选D
7.实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是( )
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
【答案】D
【解析】A、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应速率,太快或太慢都不行,该选项不符合题意;
B、制取气体的化学反应原理时,需要考虑产生的气体是否纯净,否则还需要除杂,该选项不符合题意;
C、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应条件是否易于达到,该选项不符合题意;
D、制取气体的化学反应原理时,不需要考虑气体的密度,选择收集装置时,才考虑气体的密度,该选项符合题意。故选D
8.医院给病人输氧时用到类似如图所示装置。关于该装置,下列说法不正确的是( )
A.输氧时,b导管连接供给氧气的钢瓶
B.输氧时,该装置可用来观测氧气输出的速率
C.若将该装置中的水完全倒出,用于收集O2时,应在b导管处验满
D.实验室中将该装置盛浓硫酸干燥氧气时,气体从b导管进入
【答案】C
【解析】A、输送氧气时由于氧气不易溶于水,且密度比水小,因此从b管进气,避免水的排出,故正确;
B、由于氧气不易溶于水,因此从b管进气时,会产生气泡,通过观察气泡的生成速率,可以观察到气体输入的速率,故正确;
C、氧气的密度比空气大,所以从长口b进气,将带火星的木条放在导管a口,复燃则已收集满,故错误;
D、干燥氧气时,应将气体充分流经浓硫酸,因此应从长管b进气,从短口a排出干燥的气体,故正确。
故选C
9.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置,下列说法错误的是( )
A.将细铁丝绕成螺旋状增加与氧气的接触面积,利于铁丝燃烧
B.浓硫酸的作用是干燥氧气
C.塑料瓶底部加少许水是为了溶解没反应的氧气
D.该实验选用分液漏斗是为了得到平稳的气流
【答案】C
【解析】A、细铁丝绕成螺旋状增加与氧气的接触面积,利于铁丝燃烧,故A正确;B、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥氧气,故B正确;C、塑料瓶底部加水是为了吸收溅落熔化物的热量,防止灼烧破瓶底,不是为了溶解没反应的氧气,故C错误;D、分液漏斗可以控制滴入液体的量,从而控制反应的速率,得到平稳的气流,故D正确。故选:C
10.甲、乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析不正确的是( )
A.此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置优点可以控制化学反应的发生与停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
【答案】D
【解析】A.装置固液分离,说明右端二氧化碳气体未排出,M关闭状态,故A正确;B.气体导出过程中内外气压相等,气体平稳导出,故B正确;C.甲装置可以通过控制M开关,控制反应发生和停止,故C正确;D.不能固液分离,故D错误。故选D
11.用下列装置进行实验,不能达到目的的是( )
A.干燥CO2 B.收集O2 D.验证CO2的性质 D.监控气体流速
【答案】B
【解析】A.用浓硫酸干燥二氧化碳气体,应从长导管进。短导管出,A正确;B.用装满水的集气瓶收集氧气,气体应从短导管进,故B错误,不能达到目的;C.二氧化碳能与水反应生成碳酸,酸能使紫色的石蕊试液变红,故C正确;D.可以通过观察导管口气泡冒出的速率监控,故D正确,故选B
12.《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载,这里的“石灰”指的是石灰石。上述记载所涉及的主要反应的化学方程式为 ,反应的类型为 。
【答案】 CaCO3CaO+CO2↑ 分解反应
【解析】“凡石灰经火焚炼为用”是石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应
13.实验室制备并收集二氧化碳。
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液
①选用药品。按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示:
图中丙对应实验 (选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳,相应的化学方程式是 ;不用甲对应的药品,理由是 。
②搭建装置。组装简易启普发生器,应选用 (选填编号)。
③收集二氧化碳。用如图装置收集时,空气从 (选填“x”或“y”)端排出。
④检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式 。
【答案】①Ⅰ;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;反应过于剧烈,不利于收集二氧化碳;
②b c f g;③x;④Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
【解析】①根据大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表达阻止了反应的进一步发生,图中丙对应实验Ⅰ;大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;不用甲对应的药品,理由是:反应太剧烈,不利于收集二氧化碳;
②组装简易启普发生器,应选用b c f g;
③因为二氧化碳的密度经空气大,可用向上排空气法收集,用如图装置收集时,二氧化碳应该长进短出,所以二氧化碳从Y端进入,空气从X端排出;
④二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
1.如图所示,是实验室常用的一个装置,相关说法正确的是( )
A.M中盛放稀硫酸,N中隔板上放大理石,可制取二氧化碳气体
B.关闭弹簧夹,在M中不断加水,水面不断下降,证明该装置气密性良好
C.该装置可以用于过氧化氢溶液制取氧气
D.该装置可以用于储藏少量氢气
【答案】D
【解析】A.M中应盛放稀盐酸;B.关闭弹簧夹,在M中不断加水,长颈漏斗形成一段稳定的水柱,则气密性好;C.二氧化锰是粉末状的固体,无法在隔板上存放,故错误;D.该装置可以存储少量氢气。故选D
2.下图五个装置都能制取二氧化碳,其中能随时控制制反应的发生和停止的是( )
A.①② B.②④ C.②③⑤ D.②④⑤
【答案】B
【解析】①装置盐酸和大理石接触反应,不能起到随时控制,故错误;②装置,夹紧止水夹,盐酸和大理石接触,生成二氧化碳气体,装置内气压增大,盐酸液体会从底部导管排除,实现固液分离,打开止水夹,,气体流出,气压减小,盐酸又会进入与大理石接触反应,可以控制发生和停止;③无法实现固体和液体分离,故错误;④夹紧止水夹,当气体够多时,U型管右侧内气压增大,液体和固体分离,打开止水夹,气体流出,液体和固体接触,可以控制发生和停止;⑤该装置无法起到固液分离。故选B
3.下列4个坐标图分别表示4个实验过程中某些质量的变化,其中正确的是( )
A. B. C. D.
A.向一定量CaCO3中加入稀盐酸 B.向盛有MnO2的试管中加入H2O2溶液
C.向一定量石灰石中滴加稀盐酸至过量 D.用相同的过氧化氢溶液分别制取氧气
【答案】D
【解析】A、向一定量CaCO3中加入稀盐酸,碳酸钙与稀盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳,随着反应的进行,定量的碳酸钙质量减少,直至减小到0,反应结束,A错误;B、向盛有MnO2的试管中加入H2O2溶液,过氧化氢会在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,所以氧气质量增加,但因为二氧化锰是催化剂,反应前后质量和化学性质不变,可以一直催化过氧化氢分解,故氧气的质量会一直增加,B错误;C、向一定量石灰石中滴加稀盐酸至过量,石灰石与稀盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳,待定量的石灰石反应完,便不再产生二氧化碳,故最后二氧化碳质量应该不变,C错误;D、用相同的过氧化氢溶液分别制取氧气,加入催化剂只会加快过氧化氢的分解速率,不会改变生成氧气的质量,故等量的过氧化氢最终会生成等量的氧气,只是加催化剂的那一组反应速率较快,D正确。故选D。
4.实验室制取CO2、O2 和H2是初中化学必备知识。下列说法不正确的是( )
A.CO2和O2的发生装置可以相同 B.CO2和O2的发生装置可以不同
C.CO2和H2的收集装置完全相同 D.O2和H2的发生和收集装置可以相同
【答案】C
【解析】A、实验室制二氧化碳是大理石(或石灰石)和稀盐酸反应,发生装置是固液常温型;制氧气可以用过氧化氢在二氧化锰催化作用下产生水和氧气,发生装置是固液常温型;所以两者的发生装置可以相同,正确。B、根据A项的分析,实验室制二氧化碳的发生装置是固液常温型;如果用加热高锰酸钾制氧气的发生装置是固体加热型;则制CO2和O2的发生装置可以不同,正确。C、二氧化碳能溶于水,密度大于空气,只能用向上排空气法收集;氢气不溶于水,密度比空气小,即能用排水法又能用向下排空气法,则CO2和H2的收集装置不相同,错误。D、实验室制氢气是稀硫酸和锌反应,发生装置是固液常温型,根据C项的分析,收集氢气能用排水法又能用向下排空气法;当实验室用用过氧化氢在二氧化锰催化作用下产生水和氧气,发生装置是固液常温型,氧气密度比空气略大,不易溶于水,能用向上排空气法、排水法收集;则制O2和H2的发生和收集装置可以相同,正确。故选C
5.在实验室中制备有毒气体X的装置如图所示,下列说法错误的是( )
A.制取X的反应能在常温下发生
B.该发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止
C.X的密度小于空气
D.烧杯中液体的作用是处理尾气
【答案】C
【解析】A、由图可知,反应不需要加热,故制取X的反应能在常温下发生,正确。B、关闭出口止水夹,气体无法排出气压增大,液体被压入长颈漏斗,反应停止,打开出口气体排出,反应重新发生,该发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止,正确。C、气体收集用向上排空气法,说明X的密度大于空气,错误。D、气体有毒,烧杯中液体的作用是处理尾气,正确。故选C
6.向一定量的石灰石中不断滴加稀盐酸,相关量变化如图。下列说法错误的是( )
A.气体X是二氧化碳 B.m点的值为2.2
C.b点→c点线段有水生成 D.a点时,石灰石未完全参加反应
【答案】C
【解析】A、本题涉及的反应为,生成的气体是CO2,故A正确;B、根据图示可知,b点恰好完全反应,100g稀盐酸完全反应生成4.4g气体,则50g稀盐酸完全反应生成2.2g气体,故B正确;C、b点后石灰石耗尽,反应停止,b点→c点线段没有水生成,故C错误。D、a点稀盐酸不足,石灰石未完全参加反应,故D正确;故选C
7.利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶,使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应,测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.碳酸钙粉末产生的CO2质量多
B.块状碳酸钙产生的CO2质量多
C.对比分析a、b点可知,曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应
D.对比分析c、d点可知,相同的气压时,块状碳酸钙需要时间短
【答案】C
【解析】最终曲线①、②的气压相等,说明最终产生的CO2质量相等,故A、B均错误;对比分析a、b点可知,曲线①单位时间内气压大,说明单位时间内产生的气体多,反应速率快。曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应,故C正确;对比分析c、d点可知,相同的气压时,碳酸钙粉末所需的时间短,故D错误。故选C
8.如图所示装置被称为“万能瓶”,当被收集的气体从a口进入时,瓶内的空气从b口排出,相当于向上排空气法收集'气体。现若将被收集的气休从b口进人,则它可收集的气体为( )
①H2 ②O2 ③CO2
A. 只有①
B.只有①和②
C.只有③
D.①②③均可
【答案】
【解析】当被收集的气体从a口进入时,瓶内的空气从b口排出,相当于向上排空气法收集'气体,收集的气体密度大于空气;现若将被收集的气休从b口进人,则该气体密度小于空气,故选A
9.在实验室制取CO2的发生装置中连接压传感器(如图一),实验过程中试管内一压强的变化情况如图二所示。下列有关法错误的是( )
A.ab 段试管中液面逐渐下降 B.cd段长领漏斗中液面逐渐上升
C.c点对应的操作是打开活塞 D.bc 段石灰石与盐酸脱离接触
【答案】B
【解析】A.根据图二,ab段气压增大说明反应产生了二氧化碳气体,图一中试管内液面下降,长颈漏斗内页面上升,故A正确;B.cd段气压减小,试管内液面上升,长颈漏斗液面下降,故B错误;C.c点气压开始减小,对应的操作应是打开了止水夹,正确;D.bc段气压没有变化,应是固液分离,反应停止,故正确。故选B
10.用下图装置进行CO2的制取、收集和验满实验,利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况,记录如下表(不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生气体对结果的影响)。下列说法错误的是( )
CO2的体积分数/%
36.3
39.2
43.1
44.3
木条的燃烧状况
正常燃烧
火焰变小
火焰变小
刚好熄灭
A.采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B.若木条刚好熄灭,则瓶内体积分数最大的气体是N2
C.当O2的体积分数为12%时,木条的火焰变小
D.该实验说明要收集较纯净CO2,需在木条熄灭后再通入一会儿CO2
【答案】B
【减小】A、采用分液漏斗可以节约药品(不用将颈部伸入液面以下)、控制添加药品速度进而控制反应速率,说法正确;B、若木条刚好熄灭,则二氧化碳体积分数44.3%,忽略空气中二氧化碳的体积0.03%,空气体积分数=1-44.3%=55.7%,氮气体积分数=55.7%×78%=43.4%,瓶内体积分数最大的气体是二氧化碳,说法错误;C、当O2的体积分数为12%时,空气的体积分数为12%÷21%≈57% ,二氧化碳体积分数1-57%=43%,瓶口的木条火焰变小,说法正确;D、木条熄灭时二氧化碳体积分数只有44.3%,故该实验说明要收集较纯净CO2,需在木条熄灭后再通入一会儿CO2,以提高纯度。正确。故选B
11.下图所示是实验室常用的实验装置:
(1)写出带标号仪器的名称:
① ;②
(2)在实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,在A~E中都能选用的装置是 。
(3)常温下用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,在A~E中应选用的发生装置是 (填序号,下同),收集装置是 ;实验室加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物制取NH3,选用的发生装置为 ,收集装置是 ;实验室用FeS固体和稀盐酸反应制取H2S,选用的发生装置为 ,收集装置为 (已知:NH3极易溶于水,H2S能溶于水)
(4)F装置可用来测量生成CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 。植物油上方原有的空气对实验的结果 (选填“有或“没有”)明显影响。
(5)加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO2,其化学方程式分别是:
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
利用加热碳酸氢钠的方法制取CO2,应该选用的发生装置是 (填序号),不选用碳酸氢铵制取CO2的理由是
【答案】(1)长颈漏斗 集气瓶(2)D(3)B C或E A C B D(4)隔绝空气 没有(5)A 还产生了氨气,导致气体不纯
【解析】(1)根据图示可知①为长颈漏斗,②为集气瓶
(2) CO2和O2相似点在于密度都大于空气可用向上排空气法,故无论选择什么药品,都要用到排空气法
(3) 锌粒和稀硫酸反应制取氢气,发生装置是固液常温,选择B,氢气密度小于空气,收集装置选择向下排空气法或排水法;实验室加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物制取NH3,可选择固体加热型装置,选择A,氨气密度小于空气,有能溶于水,故可用向下排空气法,选择C;实验室用FeS固体和稀盐酸反应制取H2S,可选择固液常温型,选择B,硫化氢易溶于水,密度大于空气,可选择D
(4) 在水面上放一层植物油的目的是隔绝空气,防止空气中的二氧化碳溶于水,对实验造成干扰,没有影响,只需读出排除水的体积即可。
(5) 加热反应物,需要选择固体加热型装置,可用A,不能用碳酸氢铵制取CO2的原因是还产生了氨气,会导致收集的气体不纯。
12.以下是用优质石灰石(含少量SiO2)制备生产牙套所需轻质碳酸钙的两种流程图:
已知:SiO2不溶于水和盐酸,高温下也不分解。
(1)“操作1~3”均为过滤。在化学实验室进行这种操作时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_________。
(2)“气体1~2”都是_________(填化学式);“固体a”的名称为_________。
(3)途径I中:
“酸溶”是指将原料溶于盐酸,发生反应的化学方程式为_________;
“转化”过程发生反应的化学方程式是:,则X的化学式为____。
(4)途径Ⅱ中:
“高温煅烧”时发生的反应属于_________反应(填基本反应类型);
“消化”是使高温煅烧后的固体生成物转变为消石灰【化学式为Ca(OH)2】的过程,该过程发生反应的化学方程式为_________。
(5)从节约能源、减少大气污染等角度考虑,途径____(选填“I”或“Ⅱ”)是较好的生产流程。
【答案】(1)玻璃棒(2) CO2 二氧化硅(3) NH4Cl
(4) 分解 (5)I
【解析】(1)过滤时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,故填:玻璃棒;
(2)气体1是石灰石中的碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体,气体2是高温煅烧石灰石时碳酸钙分解产生的二氧化碳气体,所以“气体1~2”都是二氧化碳;SiO2不溶于水和盐酸,高温下也不分解,所以“固体a”的名称为二氧化硅,故填:CO2;二氧化硅;
(3)酸溶”是指将原料溶于盐酸,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为;反应前后钙原子都是1个,反应前氯原子是2个,反应后应该是2个,包含在2X中,反应前后碳原子都是1个,氧原子都是3个,反应前氮原子是2个,反应后应该是2个,包含在2X中,反应前氢原子是8个,反应后应该是8个,包含在2X中,则X的化学式为NH4Cl;
故填:;NH4Cl;
(4)“高温煅烧”时,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,发生的反应属于分解反应;该过程中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,发生反应的化学方程式,故填:;
(5)从节约能源、减少大气污染等角度考虑,途径Ⅰ反应不需加热,节约能源,是较好的生产流程,故填:Ⅰ
13.制取CO2并进行气体体积分数测定,部分仪器和装置如图所示。
已知:CO2能与NaOH反应生成 Na2CO3和H2O。
(1)用图A中的仪器组装制取二氧化碳的发生装置,无须用到的仪器是 (填仪器名称)
(2)实验室制取CO2的化学方程式是: ;收集一试管气体可选用 (选“B”或“C”)依据是 。
(3)如图D收集一试管气体进行实验,打开止水夹,向试管中注入少量NaOH溶液充分振荡后,注射器活塞最终停留在8mL刻度处。
①收集的气休中CO2的体积分数为
②测定气体中CO2的体积分数,选用NaOH溶液测定的依据是 。(写两点)
【答案】(1)酒精灯(2) C 二氧化碳的密度大于空气(3)84% 只与二氧化碳反应,没有气体产生。
【解析】(1)制取二氧化碳时,不需要加热,所以不需要用到的仪器是酒精灯;
(2)
实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故选C;
(3) ①二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,注射器活塞最终停留在8mL刻度处,说明收集的气体中二氧化碳的体积为50-8=42mlL,其体积分数为=84%;
②测定气体中CO2的体积分数,需要满足该物质只与二氧化碳反应,不与其他物质反应,只消耗二氧化碳;反应不产生其他气体,导致气体的量发生改变(或选用的药品状态是固体或液体)。
14.图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置。
(1) 图乙中矿泉水瓶相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2) 欲使图甲装置生成二氧化碳气体的反应停止,所做的操作是 。该操作和乙图中的 (填序号)装置的作用原理相似。
(3)该装置虚线框中应选用乙图中的 (填序号)装置来收集CO2气体。要验证CO2气体在水中的溶解性,操作方法是 。
【答案】(1)集气瓶(2)将眼药水瓶拿出离开白醋;A(3)C
【解析】(1)矿泉水瓶收集气体,相当于实验室中的集气瓶;
(2) 欲使图甲装置生成二氧化碳气体的反应停止,所做的操作是从白醋中提起眼药水瓶,使固体反应物和液体分离(或用夹子夹紧橡皮管,药水瓶中的气体增多,压强变大,液面下降与固体分离,反应停止);甲装置与A装置的作用原理相似:关闭弹簧夹,气体增多压强增大,试管内液面下降,下降到隔板下方后,固体和液体分离,反应停止;打开弹箭夹,气体减少,压强变小,漏斗内液面降,试管内液面上升,当固体与液体接触时,反应开始;
(3) 二氧化碳的密度比空气的大,应选用乙图中的C装置来收集CO2气体,要验证CO2气体在水中的溶解性,操作方法是:在充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入适量水,拧紧瓶盖,振荡,观察塑料瓶变瘪的程度(气体的溶解性越强,加水后气体减少越多,压强越小,瓶变瘪越严重)。
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